聚酰胺6型熱塑性彈性體的合成及結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、熱塑性彈性體(TPE)是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性之材料，它既能在常溫下像橡膠一樣彈性形變，又能在高溫下如塑料一樣塑化變形，兼具橡膠的彈性和塑料的熔體流動(dòng)性。聚酰胺類熱塑性彈性體(TPAE)是最近開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型熱塑性彈性體，與聚氨酯熱塑性彈性體和聚醚酯熱塑性彈性體一樣，屬于分段型嵌段共聚物。聚酰胺6型熱塑性彈性體(PEEA-6)是TPAE的一種重要產(chǎn)品。
　　 本文合成了具有分段型嵌段共聚物結(jié)構(gòu)的聚酰胺6型熱塑性彈性體。采

2、用兩步法合成，先合成雙端羧基封端的PA6預(yù)聚體，再與PTMG(聚四氫呋喃)進(jìn)行聚酯化反應(yīng)生成聚酰胺6熱塑性彈性體。研究了PA6預(yù)聚體分子量控制方法，并對(duì)反應(yīng)溫度、時(shí)間、真空度以及催化劑、穩(wěn)定劑和抗氧劑用量等合成工藝參數(shù)和條件作了研究，最后得出預(yù)聚體聚合反應(yīng)較佳工藝條件：第一步預(yù)聚合220℃～230℃開(kāi)環(huán)30min，240℃～250℃反應(yīng)4小時(shí)，250℃抽真空1小時(shí)(真空度500-1000Pa)。嵌段共聚物合成較佳工藝條件為：反應(yīng)時(shí)間3小

3、時(shí)，抽真空1小時(shí)，反應(yīng)溫度240～250℃，催化劑鈦酸四正丁酯用量為PTMG用量的1％，抽真空時(shí)真空度為500～1000Pa，在此條件下所得的PA6/PTMG嵌段共聚物的相對(duì)粘度最高為1.74，沸水萃取率最低為3.6％。
　　 本文對(duì)所合成的嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究，其紅外光譜圖出現(xiàn)了酯羰基伸縮振動(dòng)峰以及醚鍵的對(duì)稱及不對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰，表明產(chǎn)物是以酯鍵相連的嵌段共聚物。1H-NMR分析顯示產(chǎn)物中無(wú)未反應(yīng)的聚醚和聚酰胺預(yù)聚體

4、的存在，產(chǎn)物全部為聚酰胺6彈性體，并且產(chǎn)物的軟硬段比例符合投料比。熱重分析(TGA)以及差示掃描量熱(DSC)研究表明，PEEA-6在300℃以內(nèi)具有良好的熱穩(wěn)定性，對(duì)于常規(guī)的PA6成型加工溫度260-280℃，完全可以滿足共混或者注塑成型加工的需要。PEEA-6的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)顯示其Tg低于-50℃，并且具有良好的“橡膠平臺(tái)”，彈性體的可使用溫度范圍-50℃～200℃。應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試、邵氏硬度測(cè)試顯示，隨著PTMG軟段的鏈段增長(zhǎng)